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甘薯ACE抑制肽的制备及其降血压活性研究

王硕  
【摘要】:甘薯加工产生的大量废液中富含蛋白,而甘薯蛋白是具有显著的加工和保健特性的优质植物蛋白,其经回收利用可减少资源的浪费及环境污染,因此,研究甘薯蛋白酶解产物的降血压活性具有重要的理论意义和实践价值。本研究采用胃蛋白酶水解甘薯蛋白制备ACE抑制肽,并对其进行分离、纯化和结构的测定,同时探讨了甘薯蛋白肽对原发性高血压大鼠血压的影响。 利用胃蛋白酶水解甘薯蛋白制备ACE抑制肽,通过单因素试验和四元二次回归正交旋转组合设计,考察底物浓度、酶与底物浓度比、pH值和温度对ACE抑制率的影响,确定了酶解甘薯蛋白的最适条件为:底物浓度2.3%,酶与底物浓度比3.7%,pH值2.3,温度37℃,时间8h。甘薯ACE抑制肽经超滤后分为三个分子量范围的组分即0-3kDa、3-5kDa、5-10kDa,三种组分的ACE抑制率均随着浓度的上升逐渐增大呈现剂量依赖性。其中分子量小于3kDa的组分ACE抑制效果最好IC50值为0.6661mg/ml,而分子量为5-10kDa的组分活性最差。通过MALDI-TOF-MS检测甘薯ACE抑制肽(0-3kDa组分)的分子量在212Da-2550Da之间,其中分子量为1384Da、1131Da、985Da及815Da的多肽含量较多。通过反相高效液相色谱法测定其氨基酸组成,发现其中疏水性、芳香族和支链氨基酸含量较高,分别为29.8g/100g Peptide、8.41 g/100g Peptide和12.94 g/100g Peptide。 此外,甘薯蛋白肽对原发性高血压大鼠(SHR)具有短期和长期降压功效,且可显著低降低SHR血清中ET-1的水平,而对SHR的心率、体重和血脂水平未产生不利影响。一次给药三个剂量组(600mg/kg·bw、1500mg/kg·bw和2000mg/kg·bw)的甘薯蛋白肽最大降幅均出现在灌胃4h后,分别为23.59mmHg、16.91mmHg和16.18mmHg。随后血压开始回升,12h时基本回复到原有水平。长期给药甘薯蛋白肽24天,6天之后三个剂量组SHR的收缩压与空白对照组相比均显著降低(P0.05),分别为13.01mmHg、10.54mmHg和8.46mmHg。其中甘薯蛋白肽的低剂量与中剂量给药组(600mg/kg·bw和1500mg/kg·bw)血压下降值无显著差异(P0.05)。 无论是一次还是多次给药甘薯蛋白肽与卡托普利的混合物(1500mg/kg·bw+5 mg/kg·bw)对SHR血压的降低均具有协同效果,优于单独使用卡托普利的功效,且可明显降低SHR血清中ET-1与Ang II的水平,而未见对SHR的生长状况、心率和血脂水平未产生不利影响。一次给药蛋白肽与卡托普利的混合物和单独给药卡托普利在3到6h内保持降压活性(P0.05),与灌胃蒸馏水的空白对照组相比,两组的最大降幅均出现在灌胃3h后,分别为15.08mmHg和9.55mmHg。连续给药24天甘薯蛋白肽与卡托普利的混合物(1500mg/kg·bw +5mg/kg·bw),发现二者联用之后对SHR的血压有显著影响,经6天后较之空白对照组联用组SHR的收缩压为164.16mmHg显著下降了20.03mmHg,继续给药,联用组和卡托普利单独给药组的血压值与空白对照组相比均有显著性差异(P0.05),灌胃24天后联用组的血压降幅为28.87mmHg。研究表明,甘薯蛋白肽具有较好的降血压效果,可作为一种新型的保健食品进行开发和利用。


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